.NET 匿名函数引用局部变量导致的问题

问题

写C#窗口程序，今天遇到的问题。在工作线程（非UI线程）要操作ListView，因此使用了跨线程调用方式。

for (int i = 0; i < videos.Count; ++i)
{
    this.BeginInvoke(new Action(() =>
    {
        var item = lvwVideos.FindItemWithText(videos[i]);
        if (item != null)
            lvwVideos.Items.Remove(item);
    }));
}

代码一跑给我抛出了异常，数组下标越界。原因分析如下。

 

分析

C#的闭包环境并不会复制用到的局部变量。

.NET对闭包的实现是在编译阶段而不是运行阶段，事实上，匿名函数中的变量 i 和 for 循环中的i就是同一个变量，由于函数返回后变量还会被匿名函数使用，它会保存在堆中而不是调用栈——不管这个变量是值类型还是引用类型（如果是引用类型即对象和对象的引用都在堆中）。

因此，循环结束后 i 的值已经超出数组 videos 的下标范围。而BeginInvoke函数是不等待执行完毕的，因此很可能循环结束而匿名函数还没有执行完毕。这时匿名函数从堆中取到的 i 已经不是定义匿名函数时 i 的值了。

 

用下面的代码来说可能更清晰。

static void Main(string[] args)
{
    int i = 1;
    Action action = new Action(() =>
    {
        Console.WriteLine(i);
    });
    ++i;
    action();    // 2
}

action执行的时候访问的 i 和Main函数中的 i 是同一个，存储在堆中。

 

解决

使用Invoke

这里最简单的解决方法是将BeginInvoke改为Invoke。Invoke()会等待UI线程执行完毕才会继续执行，能够保证 i 值不会被工作线程改变。

模仿JS

将上面的代码稍作修改：

static void Main(string[] args)
{
    int i = 1;
    Action action = null;
    new Action<int>((n) =>
    {
        action = new Action(()=>
        {
            Console.WriteLine(n);
        });
    })(i);
    ++i;
    action();    // 1
}

这相当于将 i 复制了一遍。